Unterrichtsmaterial: Filme Physik

Film: Hebel und Hebelgesetz

Ein Hebel ist ein starrer Stab, der sich um einen festen Punkt drehen kann und als mechanischer Kraftwandler fungiert. Der Teil zwischen dem Drehpunkt und dem Krafteinwirkungspunkt heißt Kraftarm. Wirken auf beide Kraftarme dieselben Kräfte, ist der Hebel ausgeglichen. Greifen unterschiedliche Kräfte an, müssen die Kraftarme für einen Ausgleich verschieden lang sein.Der Film zeigt, wie Hebel als einfache Maschinen funktionieren. Er erklärt das Hebelgesetz und verdeutlicht, dass bei einem doppelt so langen Kraftarm nur die Hälfte der Energie gebraucht wird. Es werden Beispiele für Hebel im Alltag gegeben: Einarmige Hebel etwa sind Schubkarren, einar...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Photovoltaik

Photovoltaik-Anlagen erzeugen Strom ohne CO2-Emissionen, unabhängig von Gas- und Öllieferungen. Der Film erläutert Prinzip und Technik der Photovoltaik. Verschiedene Anwendungsbeispiele - vom Einfamilienhaus über landwirtschaftliche Betriebe und kommunale Einrichtungen bis zum Solar-Dorf - machen deutlich, dass Photovoltaik fast überall einsetzbar ist. Solar-Experten sowie Vertreter aus Politik und Industrie zeigen die Perspektiven dieser Zukunftsenergie.hier weiterlesen

Produktion: 2007

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Film: Kraft - Was ist das?

Wirkt eine Kraft auf einen Gegenstand, kann dieser dadurch bewegt, verformt oder zerstört werden. Die Kräfte werden unterschieden in die Berührung, die Erdanziehungskraft und die Gravitation. Die Stärke der Reaktion richtet sich nach der Stärke der einwirkenden Kraft. Der Film stellt die Spiralfeder mit Skala als einen in der Physik eingesetzten Kraftmesser vor und nennt die Maßeinheit, in der Kraft gemessen wird: Ein Newton ist die Kraft, die man braucht, um einen Gegenstand, der ein Kilogramm schwer ist, auf eine Geschwindigkeit von einem Meter pro Sekunde zu beschleunigen. Diese Kraft hat eine Richtung und ist daher eine vektorielle Größe. Um d...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Schaltungen und Schalter

Strom fließt in einem geschlossenen Schaltkreis. Man kann diesen Fluss mittels eines Schalters im Stromkreis unterbrechen. Die zahlreichen Formen dieser Schalter werden für verschiedene Aufgaben genutzt. Die wichtigsten Formen werden im Film vorgestellt. Anhand von Beispielen wird erklärt, wo sie überall im Alltagsleben angewendet werden. Bei einer Klingel etwa muss der Stromkreis nur kurz geschlossen werden, damit sie schellt. Lichtschalter hingegen haben mit 'ein' und 'aus' zwei stabile Zustände. Häufig handelt es sich um Kippschalter. Der Film erklärt Taster, Zeit- und Sensorschalter und gibt Beispiele dafür, wo man sie einsetzt. Die Und- und die Oder-Schaltung werden mit ihren Untersc...hier weiterlesen

Produktion: 2014

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Film: Halbleiter: Thyristor und Triac, Fotohalbleiter und LED

Verschiedene Formen von Halbleitern sind überall um uns herum, ohne dass wir sie wahrnehmen. Der Film stellt den Thyristor und den Triac, den Fotohalbleiter und die LED (Leuchtdiode) vor. Es werden ihr Aufbau und ihre Hauptaufgaben beschrieben. Der Thyristor hat zwei Arbeitszustände. Wird Strom weitergeleitet, spricht man davon, dass er gezündet hat. Wird der Thyristor gelöscht, stoppt die Weiterleitung.Die Triac, also die Triode für Wechselstrom, wird benutzt, um Leuchten zu dimmen. Im Film wird erklärt, wie das funktioniert. Wird der Stromfluss statt durch Spannung durch einfallendes Licht reguliert, ist von Fotodioden die Rede. Sie setzen Licht in elektris...hier weiterlesen

Produktion: 2015

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Film: Magnetfelder

Jedes Jahr fliegen Zugvögel nach Süden, um dem kalten Winter in ihrer sommerlichen Heimat auszuweichen. Dabei navigieren sie anhand des Erdmagnetfelds. Auch Menschen orientieren sich mithilfe eines Kompasses an diesem Feld. Der Film erläutert, dass man mit einem Magnetfeld den Raum um einen Magneten herum meint, in dem magnetische Kräfte wirken. Das physikalische Phänomen des Magnetismus wird erklärt. Beispielhaft werden Eisenspäne nur durch die Kraft des Magnetfelds angeordnet, ohne dass sie den Magneten selbst berühren. Sie machen die Magnetfeldlinien sichtbar, die vom Nord- zum Südpol des Magneten verlaufen. Die Erde wirkt ebenfalls wie ein ...hier weiterlesen

Produktion: 2018

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Film: Trägheitsgesetz

Das Trägheitsgesetz bezeichnet eine der physikalischen Eigenschaften aller Körper: Sie befinden sich in einem Ruhezustand oder in einem Zustand gleichförmiger Bewegung, bis eine Kraft von außen auf sie einwirkt und eine Veränderung hervorruft. Der Film verdeutlicht dies am Beispiel des Menschen in der Bahn: Beim Anfahren geraten wir ins Wanken, weil der Körper sich im Ruhezustand befunden hat. Erst nach der Gewöhnung an die Bewegung stehen wir wieder sicher.Andere praktische Beispiele für das Trägheitsgesetz finden sich im Alltag überall. So müssen im Auto Anschnallgurte angelegt werden, weil das Trägheitsgesetz sonst bei einem ...hier weiterlesen

Produktion: 2018

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Film: Licht - Die Filme

Was ist Licht? Auf den Spuren eines Phänomens. Die Glühbirne und ihre Nachfolger - warum es so schwer ist, das richtige Licht zu finden. Überraschende Ergebnisse mit LED-Lichtkonzepten im Münchner Lenbachhaus und in der Regensburger Altstadt. Leuchtende Flächen und Fenster - organische Leuchtdioden machen es möglich. Licht für das Leben: Krebstumore können mit molekularer Bildgebung und Phasenkontrastverfahren früher erkannt werden. Revolution der Produktionsprozesse: 3D Druck mit Licht. Die künstlerische Seite des Lichts: Medienkünstler Mischa Kuball, das Internationale Lichtkunstzentrum in Unna und Lightpaintings von Lichtfaktor aus...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Energien der Zukunft

Die Endlichkeit der fossilen Energieressourcen, die immer aufwändigeren Unternehmungen, mit denen die letzten Rohstoffreserven ausgebeutet werden, Umweltzerstörungen durch mangelnde Sicherheitsvorkehrungen wie im Sommer 2010 im Golf von Mexiko sowie der Effekt der Treibhausgase auf das Erdklima machen es nur zu deutlich: Die globale Energiewende muss so schnell wie möglich stattfinden. Die DVD zeigt, wie über den verstärkten Einsatz erneuerbarer Energien diese Visison für Europa Wirklichkeit werden kann. Das Szenario basiert auf einem Mix dreier Komponenten: Sonne, Wind, Biomasse. Ausgehend von einem Anteil von 10% erneuerbarer Energie im Jahr 2010, soll die...hier weiterlesen

Produktion: 2010

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Film: Die Macht der Maschinen - Sind Roboter die besseren Menschen?

Mensch oder Maschine, das ist hier die Frage. Eine, die sich vor allem in Hinblick auf eine nicht allzu ferne Zukunft stellt. Denn schon jetzt sind die Roboter unter uns. 20 Millionen dieser intelligenten Maschinen gibt es bereits weltweit und ihre Zahl steigt. In 30 Jahren soll es laut Experten mehr Roboter als Menschen auf der Erde geben. Eine Entwicklung, die zahlreiche Fragen und Unsicherheiten aufwirft. Sind die Maschinen die Rettung für unsere immer älter werdende Gesellschaft? Oder gar deren Untergang? Wird der Mensch überhaupt noch gebraucht, wenn die Super-Computer alle Aufgaben effizienter lösen können als wir? Roboter Marvin als Pfleger, Roboter als pro...hier weiterlesen

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Film: Addition und Zerlegung von Kräften

Die Kraft ist eine vektorielle Größe, wenn sie eine Kraft mit einer Richtung ist. Kräfte haben je nach Angriffspunkt unterschiedliche Wirkungen. Wenn gleich mehrere Kräfte auf nur einen Angriffpunkt wirken, spielen die Richtungen eine Rolle: Wirken zwei Kräfte in dieselbe Richtung, addieren sie sich. Bei einer gegenläufigen Wirkung subtrahieren sie sich. Kräfte gleicher Größe heben sich auf. Es wird erklärt, wie mit dem Parallelogramm der Kräfte die Resultierende aus zwei Einzelkomponenten errechnet wird. Es wird eine Resultierende berechnet und eine eventuelle weitere Kraft hinzugefügt, wenn mehrere Kräfte zusammenkommen. So erhält man die Gesamtresultierende. Aus einer Resultierenden, e...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Elektromagnete und ihre Anwendung

Eine Spule mit einem Kern, der aus ferromagnetischem Stahl besteht, ist ein Elektromagnet. Der Kern wird Eisenkern genannt, auch wenn er nicht aus Eisen ist. Wenn Strom an den Elektromagneten angelegt wird, erzeugt er ein Magnetfeld. Es gibt viele verschiedene Bereiche, in denen Elektromagneten eingesetzt werden, etwa die Magnetresonanztherapie, Teilchenbeschleuniger oder auch Schrottplätze. Man kann Starkstromkreise mit einem Relais steuern, wenn man einen Elektromagneten hat, dessen Stromzufuhr unterbrochen werden kann. Ein Anker aus Metall, der mit dem Starkstromkreis verbunden ist, wird direkt neben dem Elektromagneten angebracht. Fließt Strom, wird der Anker durch das entstehende Mag...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Drehmoment und Hebel

Das Hebelgesetz stammt von Archimedes. Ist an beiden Armen eines Hebels das Produkt aus Kraft mal Kraftarm gleich, herrscht ein Gleichgewicht, solange die Kräfte im rechten Winkel wirken. Multipliziert man die Länge des Kraftarms mit der auf ihn einwirkenden Kraft, ergibt sich daraus das Drehmoment, dessen internationale Einheit Newtonmeter sind. Bei einem ausgeglichenen rechts- und linksdrehenden Drehmoment befindet sich ein frei beweglich aufgehängter Körper im Gleichgewicht. Mit nur einem Zehntel der Kraft kann ein Körper bewegt werden, wenn der Hebel daran zehn Mal so lang ist wie der Körper selbst. Bei Schiffsrudern und auch bei Fahrrädern werden diese Gesetze praktisch angewendet: H...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Elektromagnete

Es besteht ein Zusammenhang zwischen Magnetismus und Elektrizität. Fließt Strom durch einen Draht, erzeugt er ein Magnetfeld, in dem ein Wirbelfeld entsteht: Die Feldlinien bilden ohne Pole geschlossene Kreise. Bei einem gebogenen Draht ist das Magnetfeld stärker als bei einem geraden, und um ein Vielfaches stärker ist es bei einem zur Spule aufgedrehten Draht. Das Magnetfeld ist anders als beim Stabmagneten auch im Inneren der Spule vorhanden. Hier verschmelzen die einzelnen Magnetfelder miteinander und bilden Pole. Legt man einen Eisenkern in die Spule und schaltet den Strom ein, kann die magnetische Kraft der Spule um das Zehntausendfache verstärkt werden. Der Eisenkern kann trotz sein...hier weiterlesen

Produktion: 2012

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Film: Elektromagnetische Induktion

Mechanische Energie kann durch die elektromagnetische Induktion in elektrische Energie umgewandelt werden. Anhand des Beispiels einer im elektrischen Feld aufgehängten Leiterschleife demonstriert der Film diesen Vorgang. Das entstehende Elektronenungleichgewicht ruft eine elektrische Spannung hervor. Plus- und Minuspol wechseln, wie man an der Sinuskurve bei der Messung der Spannung erkennen kann. Ein Kommutator oder Polumwandler macht eine pulsierende Gleichspannung aus dieser Wechselspannung. Generatoren erzeugen Energie aus mechanischer Drehbewegung – so funktionieren Windräder. Ein Energiesatz lautet, dass Generatoren nur so viel elektrische Energie erzeugen können, wie sie mechanisch...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Film: Gekrümmte Spiegel

Die konvexe Wölbung eines Teelöffels verzerrt das Spiegelbild. Ist die Wölbung konkav, ist das Bild nicht nur verzerrt, sondern steht auch noch auf dem Kopf. Im Krümmungsmittelpunkt ist zwar auch bei Hohlspiegeln der Einfallswinkel der Strahlen auch gleich der Ausfallswinkel, gleichzeitig werden sie aber durch den Brennpunkt konzentriert und reflektiert. Die Strahlen laufen also parallel zur optischen Achse. Brennpunkt und Krümmungsmittelpunkt beim Wölbspiegel liegen hinter dem Spiegel. Der Brennpunkt scheint hier der Ausgangspunkt der achsenparallelen Strahlen. Der Film erläutert die Reflexionsgesetze und erklärt, wieso Verzerrungen auftreten. Der Brennpunkt wird definiert, die Berechnun...hier weiterlesen

Produktion: 2013

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Lehrfilme für den Heimunterricht:

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